Determination of Haloacetic Acids in Water by GC/μECD Using Agilent J&W DB-35ms Ultra Inert and DB-XLB Columns

Význam tématu

Chlorace pitné vody je nejrozšířenější metodou dezinfekce, ale při ní vznikají vedlejší produkty, jako je skupina haloacetic kyselin (HAA), které jsou podezřelé z karcinogenního účinku. Monitorování HAA9 je klíčové pro dodržení regulačních limitů (HAA5: MCL 60 ng/mL) a zajištění bezpečnosti pitné vody.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout rychlou a citlivou metodu pro extrakci, derivatizaci a stanovení devíti haloacetic kyselin ve vodných vzorcích. Technika kombinuje pevnou fázi SPE, esterifikaci kyselým methanolem a analýzu dvojkolónovým GC/μECD systémem pro spolehlivou kvalifikaci a kvantifikaci ve stopových hladinách.

Použitá metodika a instrumentace

Pro koncentrování HAA ve vzorku o objemu 50 mL se použil Agilent Bond Elut SAX sorbent. Vzorek byl upraven na pH 5, obohacen o surrogátní standard a esterifikován 10% kyselým methanolem při 50 °C po dobu 2 hodin. Extraktace do MTBE následovala neutralizace a příprava pro GC analýzu.

• GC/μECD systém: Agilent 7890A s dualními μECD detektory a Agilent 7683B autosampler
• Kolony: J&W DB-35ms Ultra Inert (30 m × 0,25 mm × 0,25 μm) a DB-XLB (30 m × 0,25 mm × 0,5 μm)
• Přepravní plyn: helium (3,2 mL/min při 40 °C)
• Příprava SPE: kondicionace MeOH a vodou, eluace MeOH a 10% H2SO4/MeOH

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosahuje detekčních limitů 0,05–0,5 ng/mL a lineárních kalibračních závislostí s R2 ≥ 0,998. Obnovení analyzátů (recovery) se pohybuje mezi 82,5–116,5 % při RSD pod 3,5 %. Dvoukolónový přístup umožňuje potvrzení látek a bezinterferenční kvantifikaci koelujících esterů. Celkový čas analýzy je pod 9 minut.

Přínosy a praktické využití metody

• Snížení spotřeby rozpouštědel a času přípravy oproti klasickému LLE
• Vysoká selektivita a kapacita SPE pro aniontové HAA
• Možnost interního potvrzení na sekundární kolóně
• Vhodnost pro rutinní monitoring pitné i balené vody

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozvoj on-line a plně automatizovaných SPE-GC/μECD platforem, rozšíření metodiky o další disinfekční vedlejší produkty, využití hmotnostní spektrometrie pro vyšší selektivitu a minimalizace rozměrů kolón pro zrychlení analýzy.

Závěr

Popsaná metoda nabízí robustní a citlivý způsob stanovení haloacetic kyselin ve vodě na stopových hladinách. Kombinace SPE, derivatizace a dvoukolónového GC/μECD soustavy splňuje požadavky EPA Method 552.3 a poskytuje efektivní nástroj pro laboratoře environmentální analytiky.

Reference

1. U.S. EPA. National Primary Drinking Water Regulations: Disinfectants and Disinfection Byproducts. Fed. Reg. 63(241):69406, 1998.
2. U.S. EPA. Stage 1 Disinfectants and Disinfection Byproducts Rule. EPA 815-F-98-010, 1998.
3. U.S. EPA. List of Drinking Water Contaminants & MCLs. Retrieved October 14, 2003.
4. U.S. EPA. Method 552.3: Determination of Haloacetic Acids and Dalapon in Drinking Water by LLE, Derivatization, and GC/ECD. Rev. 1.0, 2003.
5. Smith D., Lynam K. Determination of Haloacetic Acids in Water by GC/μECD Using Agilent J&W DB-35ms Ultra Inert and DB-XLB Columns. Agilent Technologies Application Note, 2011.
6. Waseem S., Abdullah M.P. Validation of a Solid Phase Extraction Technique for the Determination of Halogenated Acetic Acids in Drinking Water. Sains Malaysiana, 39(2):227–231, 2010.
7. Rahman M.A., Abdullah M.P., Daud J.M., Waseem S. Development of an Analytical Method for Determination of Haloacetic Acids in Drinking Water. Malaysian Journal of Analytical Sciences, 10(1):75–80, 2006.